CAPITOLUL 1 IcircNTRODUCERE

Termenul de radioactivitate a fost utilizat pentru prima oară de către Marie Curie-

Skolodowska la cacircţiva ani după descoperirea fenomenului de către Henry Becquel (icircn 1896)

Astăzi numele acestor doi oameni de ştiicircnţă sunt legate stracircns de fizica nucleară radiochimie

chimia radiaţiilor etc unitatea fundamentală de masură a radioactivităţii a fost denumită mai

icircntacirci (Ci) fiind icircnlocuită icircn sistemul icircnternaţional de unităţi de masură cu Becquerel (Bq)

Nucleele radioactive (radionuclizii) există practic oriunde orice material conţine

anumite cantităţi de elemente radioactive (icircn urme) Anumite componente naturale precum

solul rocile sau apa conţin conţin uneori radionuclizi naturali de origicircne terestră sau extra

terestră icircn concentraţii relativ ridicate

Alături de radionuclizii naturali icircn ultima sută de ani au apărut icircn mediul icircnconjurător

radionuclizii rezultaţi icircn urma reacţiilor nucleare efectuate de către om Icircn 1919 Ernest

Rutherford a realizat prima transmutaţie nucleară producacircnd 17O şi 1H prin bombardarea 14N cu

helioni

Icircn 1932 James Chadwick a descoperit neutronul iar Carl David Anderson pozitronul

Doar un an mai tacircrziu Harold C Urey aduce prima dovadă a existenţei deutronului Un alt pas

important icircn studiul radioactivităţii a fost constituit de descoperirea radioactivităţii artificiale (de

către Irene şi Frederic Joliot- Curie) icircn 1934 Icircn 1945 primele bombe bazate pe fişiunea

nucleară au pus capăt celui dendashal II-lea Război Mondial

Icircn prezent sunt cunoscuţi aproximativ 2600 de izotopi dintre care 260 sunt stabili 25

izotopi de viaţă icircndelungată iar restul de peste 2300 de radioizotopi sunt antropogeni Marea

majoritate a acestora ajung icircn mediul ambiant (chiar dacă icircn concentraţii foarte scăzute) icircn urma

activităţilor nucleare militare sau de producere a energiei icircn facilităţi nucleare Radioizotopii cu

timp de icircnjumătăţire scăzut se dezicircntegrează rapid dispăricircnd din conşiderente excluşiv fizice

Ceilalţi icircnsă rămacircn icircn natură pe termen lung contribuicircnd la creşterea radioactivităţii mediului

Radioactivitea mediului este legată de acele surse de radiaţii ce prezintă o radioactivitate

scăzută - specifică mediului ambiant indiferent de provenienţa acestora La momentul actual

icircnsă accentul se pune pe monitorizarea şi caracterizarea radioizotopilor eliberaţi icircn natură icircn

urma activităţilor omului1

CAPITOLUL 2 RĂSPAcircNDIREA ELEMENTELOR

RADIOACTIVE

Planeta noastră a moştenit icircncă de la formare o zestre apreciabilă de radioactivitate

terestră din care s-a păstrat o parte respectiv elementele şi izotopii radioactivi de viaţă lungă cu

timpi de icircnjumătăţire foarte mari238U(T447109 a) 235U(T704108 a ) şi 232Th(T141010 a)

generatori ai celor trei familii radioactive naturale şi descendenţii lor radioizotopi ai elementelor

cu Z=81-92 dintre care cei mai importanţi sunt 226Ra (T 1600 a) Io(230Th)(T 77104 a) şi 231Pa(T325104 a) Aceste radioelemente nu sunt decacirct nişte resturi care ne reamicircntesc de o

vreme icircn care aproape toate speciile nucleare erau radioactive Dintre ele cel mai răspacircndit icircn

scoarţa terestră şi cel mai important sub toate aspectele este uraniul (310-4 ) element dispers

mai răspacircndit decacirct aurul argintul şi mercurul urmat de toriu (810-4 ) şi de radiu (2010-10 )

Ele sunt prezente icircntr-o măsură mai mică sau mai mare icircn rocile eruptive metamorfice şi

sedimentare icircn hidrosferă şi icircn troposferă Icircn unele zone ale scoarţei terestre concentraţia lor icircn

rocile de suprafaţă poate atinge valori de ordinul zecimilor şi chiar al cacirctorva procente Sub

acţiunea agenţilor atmosferici (vacircnturi precipitaţii şi variaţii de temperatură) mineralele

radioactive sunt parţial alterate solubilizate şi transportate de ape contribuicircnd la poluarea

mediului Fenomene de acest gen se remarcă mai ales icircn procesele de exploatare micircnieră a

uraniului cacircnd acesta se oxidează şi solubilizează trecacircnd icircn apele de micircnă sub formă de săruri

de uranil (10-6 ndash 10-2 gl) şi de aerosoli icircn aerul atmosferic Icircn acelaşi timp icircn atmosferă se mai

concentrează şi o cantitate apreciabilă de radon gaz radioactiv degajat prin transformările

succesive ale uraniului care icircntră icircn echilibru cu radonul din apele de mină eliberat de sărurile

de uranil solubilizate

2

21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei

Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide

decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se

concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice

radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale

accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi

calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec

izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn

stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Acide 35 18 12

Neutre 18 7 06

Bazice 05 3 027

Ultrabazice 0003 0005 001

Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice

Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de

caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia

şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci

argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus

fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)

Tipul de roca Ra

10-12 [gg]

U

10-6 [gg]

Th

10-6 [gg]

Gnais 21 62 87

Gnais augitic 071 20 -

Eclogit 007 02 -

Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice

3

Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase

(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare

dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15

Cuartit 16 - 045

Argila 43 13 13

Şist argilos 30 - 109

Calcar 15 05 05

Dolomit 03 - 011

Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare

Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din

care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive

Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este

spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă

Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel

apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa

mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351

pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql

(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape

naturale

Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]

Rauri 6∙10-7 2∙10-13

Lacuri 8∙10-6 1∙10-12

Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13

Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2

Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12

Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11

4

Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale

Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive

sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele

regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al

apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn

funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o

migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate

icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu

devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol

conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat

cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de

zăcămacircntul de petrol

Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)

toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă

avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici

556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din

apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive

prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat

generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn

general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)

şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37

Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de

la distanţă de exemplu din avion

Locul de raspandire al

radonului icircn aer

Rn

[Cil] Bql]

Aer de sol 2010-10 74

Aer deasupra solului 1310-10 482

Aer deasupra marii 14410-10 532

5

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

CAPITOLUL 2 RĂSPAcircNDIREA ELEMENTELOR

RADIOACTIVE

Planeta noastră a moştenit icircncă de la formare o zestre apreciabilă de radioactivitate

terestră din care s-a păstrat o parte respectiv elementele şi izotopii radioactivi de viaţă lungă cu

timpi de icircnjumătăţire foarte mari238U(T447109 a) 235U(T704108 a ) şi 232Th(T141010 a)

generatori ai celor trei familii radioactive naturale şi descendenţii lor radioizotopi ai elementelor

cu Z=81-92 dintre care cei mai importanţi sunt 226Ra (T 1600 a) Io(230Th)(T 77104 a) şi 231Pa(T325104 a) Aceste radioelemente nu sunt decacirct nişte resturi care ne reamicircntesc de o

vreme icircn care aproape toate speciile nucleare erau radioactive Dintre ele cel mai răspacircndit icircn

scoarţa terestră şi cel mai important sub toate aspectele este uraniul (310-4 ) element dispers

mai răspacircndit decacirct aurul argintul şi mercurul urmat de toriu (810-4 ) şi de radiu (2010-10 )

Ele sunt prezente icircntr-o măsură mai mică sau mai mare icircn rocile eruptive metamorfice şi

sedimentare icircn hidrosferă şi icircn troposferă Icircn unele zone ale scoarţei terestre concentraţia lor icircn

rocile de suprafaţă poate atinge valori de ordinul zecimilor şi chiar al cacirctorva procente Sub

acţiunea agenţilor atmosferici (vacircnturi precipitaţii şi variaţii de temperatură) mineralele

radioactive sunt parţial alterate solubilizate şi transportate de ape contribuicircnd la poluarea

mediului Fenomene de acest gen se remarcă mai ales icircn procesele de exploatare micircnieră a

uraniului cacircnd acesta se oxidează şi solubilizează trecacircnd icircn apele de micircnă sub formă de săruri

de uranil (10-6 ndash 10-2 gl) şi de aerosoli icircn aerul atmosferic Icircn acelaşi timp icircn atmosferă se mai

concentrează şi o cantitate apreciabilă de radon gaz radioactiv degajat prin transformările

succesive ale uraniului care icircntră icircn echilibru cu radonul din apele de mină eliberat de sărurile

de uranil solubilizate

2

21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei

Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide

decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se

concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice

radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale

accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi

calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec

izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn

stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Acide 35 18 12

Neutre 18 7 06

Bazice 05 3 027

Ultrabazice 0003 0005 001

Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice

Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de

caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia

şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci

argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus

fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)

Tipul de roca Ra

10-12 [gg]

U

10-6 [gg]

Th

10-6 [gg]

Gnais 21 62 87

Gnais augitic 071 20 -

Eclogit 007 02 -

Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice

3

Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase

(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare

dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15

Cuartit 16 - 045

Argila 43 13 13

Şist argilos 30 - 109

Calcar 15 05 05

Dolomit 03 - 011

Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare

Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din

care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive

Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este

spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă

Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel

apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa

mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351

pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql

(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape

naturale

Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]

Rauri 6∙10-7 2∙10-13

Lacuri 8∙10-6 1∙10-12

Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13

Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2

Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12

Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11

4

Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale

Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive

sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele

regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al

apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn

funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o

migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate

icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu

devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol

conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat

cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de

zăcămacircntul de petrol

Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)

toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă

avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici

556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din

apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive

prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat

generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn

general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)

şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37

Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de

la distanţă de exemplu din avion

Locul de raspandire al

radonului icircn aer

Rn

[Cil] Bql]

Aer de sol 2010-10 74

Aer deasupra solului 1310-10 482

Aer deasupra marii 14410-10 532

5

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei

Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide

decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se

concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice

radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale

accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi

calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec

izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn

stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Acide 35 18 12

Neutre 18 7 06

Bazice 05 3 027

Ultrabazice 0003 0005 001

Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice

Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de

caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia

şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci

argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus

fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)

Tipul de roca Ra

10-12 [gg]

U

10-6 [gg]

Th

10-6 [gg]

Gnais 21 62 87

Gnais augitic 071 20 -

Eclogit 007 02 -

Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice

3

Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase

(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare

dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15

Cuartit 16 - 045

Argila 43 13 13

Şist argilos 30 - 109

Calcar 15 05 05

Dolomit 03 - 011

Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare

Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din

care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive

Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este

spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă

Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel

apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa

mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351

pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql

(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape

naturale

Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]

Rauri 6∙10-7 2∙10-13

Lacuri 8∙10-6 1∙10-12

Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13

Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2

Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12

Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11

4

Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale

Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive

sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele

regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al

apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn

funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o

migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate

icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu

devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol

conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat

cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de

zăcămacircntul de petrol

Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)

toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă

avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici

556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din

apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive

prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat

generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn

general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)

şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37

Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de

la distanţă de exemplu din avion

Locul de raspandire al

radonului icircn aer

Rn

[Cil] Bql]

Aer de sol 2010-10 74

Aer deasupra solului 1310-10 482

Aer deasupra marii 14410-10 532

5

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase

(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare

dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)

Tipul de roca U

10-4 []

Th

10-4 []

Ra

10-10 []

Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15

Cuartit 16 - 045

Argila 43 13 13

Şist argilos 30 - 109

Calcar 15 05 05

Dolomit 03 - 011

Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare

Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din

care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive

Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este

spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă

Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel

apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa

mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351

pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql

(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape

naturale

Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]

Rauri 6∙10-7 2∙10-13

Lacuri 8∙10-6 1∙10-12

Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13

Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2

Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12

Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11

4

Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale

Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive

sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele

regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al

apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn

funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o

migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate

icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu

devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol

conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat

cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de

zăcămacircntul de petrol

Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)

toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă

avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici

556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din

apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive

prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat

generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn

general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)

şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37

Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de

la distanţă de exemplu din avion

Locul de raspandire al

radonului icircn aer

Rn

[Cil] Bql]

Aer de sol 2010-10 74

Aer deasupra solului 1310-10 482

Aer deasupra marii 14410-10 532

5

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale

Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive

sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele

regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al

apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn

funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o

migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate

icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu

devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol

conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat

cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de

zăcămacircntul de petrol

Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)

toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă

avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici

556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din

apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive

prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat

generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn

general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)

şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37

Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de

la distanţă de exemplu din avion

Locul de raspandire al

radonului icircn aer

Rn

[Cil] Bql]

Aer de sol 2010-10 74

Aer deasupra solului 1310-10 482

Aer deasupra marii 14410-10 532

5

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic

CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU

31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant

Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru

măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn

spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau

portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii

Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn

procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor

măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale

Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele

luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din

dilutor dupe realizarea diluţiei

Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele

executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului

Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin

- Coeficient doză gamma

- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu

- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa

- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi

vegetaţiei

- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane

- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor

- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor

- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime

- Informaţii meteo

6

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant

Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de

contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin

care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare

Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele

gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă

fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului

precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor

de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a

vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de

emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai

departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor

meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a

deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce

s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei

Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei

nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri

mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste

procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură

Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe

sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia

chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din

contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura

şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn

celulele şi ţesuturile lor

Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea

specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de

7

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de

suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci

contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau

zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape

slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru

apa de baut

Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de

hrana pentru

pesti

Pesti (tesut

moale)

89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200

137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000

106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400

144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100

95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200

131I - 10-100 10-100 2-20

51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100

65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000

60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000

54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000

59Fe - 100000 100000 1000-10000

Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci

Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele

din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru

organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb

radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul

Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la

aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn

prezent

8

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn

special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare

depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea

rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă

circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin

acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se

concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn

carnea de oaie

Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă

respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se

hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )

Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de

băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele

crustaceele molustele etc)

Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi

diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct

prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn

corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe

sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt

exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele

radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv

icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos

Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la

contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor

nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn

procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar

Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este

evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde

au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a

9

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului

chiar şi icircn zilele noastre

Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură

O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind

dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde

mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de

calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi

Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus

La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori

osoase şi leucemii

Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă

(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se

comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea

maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de

producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea

mediului cu 137Cs

10

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură

Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este

ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la

animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera

intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă

Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea

iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn

glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar

critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele

matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă

Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură

Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul

reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul

cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul

atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale

şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat

(organe critice)

Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului

nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea

neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn

atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se

prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn

anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai

11

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism

trebuie privită cu o anumită rezervă

Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera

Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea

combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de

iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon

Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185

mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode

de reţinere a lui

CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE

41 Categorii de deşeuri radioactive

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta

fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi

timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se

totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii

emise

Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab

active pe cele două coordonate 12

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn

- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie

pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc

- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum

şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu

- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear

uzat

42 Deşeuri radioactive

Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care

nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu

timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe

icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani

Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte

importantă este perioada de icircnjumătăţire

13

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare

Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general

radionuclizi de viaţă scurtă

Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul

nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn

combustibilul nuclear ars

Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc

bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre

bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei

bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală

bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei

Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive

produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar

ele concentrează 95 din radioactivitatea totală

Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură

amenajată

Depozitele ficircnale sunt

bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului

bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la

suprafaţa pămacircntului

Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă

scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active

de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la

adacircncime

Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care

le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi

Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri

Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează

pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv

14

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate

icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat

Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri

radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte

Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă

icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn

acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă

43 Eliminarea deşeurilor radioactive

Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate

cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care

adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive

Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi

stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite

cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură

respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii

Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor

de agregare

Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la

fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se

diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate

foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi

icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn

particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine

azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această

cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost

trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din

15

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că

uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat

la reprocesarea combustibilului nuclear uzat

Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă

(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)

Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă

Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase

(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale

sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu

hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd

preţ de cost redus şi eficacitate mare

Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se

deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii

radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn

mări şi icircn oceane la mari adacircncimi

Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi

icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie

controlată icircn mări şi oceane

Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn

materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin

imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează

salinele părăsite

Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la

reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn

cavităţi naturale ori artificiale

Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată

metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton

căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se

aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau

16

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă

deschise

Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material

plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate

din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific

S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)

Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi

transportului

Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn

cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai

indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de

sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor

radioactive

Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive

icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare

44 Decontaminarea radioactivă

Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de

decontaminare

O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine

1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de

contamicircnare

2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin

contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor

decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală

sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive

3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se

spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi

4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare

17

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se

efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul

extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj

haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de

decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)

chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)

Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă

Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare

prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni

ș a

Metode fizice de decontaminare

Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod

special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică

De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita

concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal

Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi

elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice

Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea

lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea

pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau

beton armat

Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-

un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea

Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn

şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn

sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este

exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice

Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul

concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )

18

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a

acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn

grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn

cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele

individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă

Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat

Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu

zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip

ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se

icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de

suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze

sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se

spală la spălătorii speciale

Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din

dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se

evidenţiază următoarele

a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive

- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi

TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice

- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală

Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv

şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai

recomandate pentru suprafeţele de beton

b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive

- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la

retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura

disponibilităţii supercompactarea

- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt

recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea

- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi

19

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn

uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea

(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru

materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR

45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive

Se face icircn mai multe etape

Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea

sortarea neutralizarea decontaminarea

Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale

deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru

manipulare procesare stocare sau depozitare finală

Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice

prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului

icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor

Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru

manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă

Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului

icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj

Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn

scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate

Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară

Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit

amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate

Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai

multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi

schimbul ionic

20

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin

soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de

eficientă

Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate

mare

Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general

icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi

chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin

coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul

de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de

sodiu

Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni

precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea

radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr

Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6

reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează

rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie

inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici

Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se

aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru

icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH

115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99

din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra

La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau

sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci

argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni

sintetici

Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea

la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi

epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal

21

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase

sau saline părăsite

Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce

volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare

Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică

formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite

CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA

CORPULUI UMAN

Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi

Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive

ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor

depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi

sensibilitatea ţesutului

Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn

cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan

Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor

absorbite şi partea de organism expusă

Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei

perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase

Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din

prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile

ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn

genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct

de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să

22

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că

populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe

Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer

prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn

suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din

reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn

controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii

A - icircncorporarea de radionuclizi naturali

B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale

C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)

Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi

existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de

radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului

Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele

ValoareaDozei 1Sv

Efectele

0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati

05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor

1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii

2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere

4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere

Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi

industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi

artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131

Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi

artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient

deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor

Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare

23

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

CAPITOLUL 6 CONCLUZII

Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de

prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor

radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de

o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare

radioactivitate naturală este crescută

Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări

semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive

extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc

Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a

radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor

Roumlntgen etc

Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de

natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor

care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la

radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie

primită

Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public

din diferite surse de iradiere natural şi artificiale

Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse

24

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25

7 BIBLIOGRAFIE

1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura

Bibliotheca 2007

2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003

3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător

Bucureşti Editura MatrixRom 2005

4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978

5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura

Tehnică 1996

6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995

7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998

8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of

Chemistry 1994

9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House

1992

10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml

11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf

25